Organismo modello: differenze tra le versioni

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=== [[Vira|Virus]] ===
* [[Fago lambda]]<ref name="Wegrzyn-2006">{{Cite journal | last1 = Wegrzyn | first1 = G. | last2 = Wegrzyn | first2 = A. | title = [Bacteriophage lambda DNA replication--new discoveries made using an old experimental model] | journal = Postepy Biochem | volume = 52 | issue = 1 | pages = 42-8 | month = | year = 2006 | doi = | PMID = 16869300 }}</ref><ref name="Austad-2010">{{Cite journal | last1 = Austad | first1 = SN. | title = Methusaleh's Zoo: how nature provides us with clues for extending human health span. | journal = J Comp Pathol | volume = 142 Suppl 1 | issue = | pages = S10-21 | month = Jan | year = 2010 | doi = 10.1016/j.jcpa.2009.10.024 | PMID = 19962715 }}</ref> - [[batteriofago]] che infetta [[Escherichia coli]]
* [[Fago lambda]] - [[batteriofago]] che infetta [[Escherichia coli]]
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* [[Fago T4]]
* [[Phi-X174 phage|Fago Phi-X174]] <!--was the first organism to have its complete [[genome]] sequenced. The genome is a circle of 11 [[gene]]s, 5386 [[base pair]]s in length.-->
* [[Phi-X174 phage|Fago Phi-X174]]<ref name="Tenaillon-2007">{{Cite journal | last1 = Tenaillon | first1 = O. | last2 = Silander | first2 = OK. | last3 = Uzan | first3 = JP. | last4 = Chao | first4 = L. | title = Quantifying organismal complexity using a population genetic approach. | journal = PLoS One | volume = 2 | issue = 2 | pages = e217 | month = | year = 2007 | doi = 10.1371/journal.pone.0000217 | PMID = 17299597 }}</ref> <!--was the first organism to have its complete [[genome]] sequenced. The genome is a circle of 11 [[gene]]s, 5386 [[base pair]]s in length.-->
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* [[virus del mosaico del tabacco]]


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=== [[Procarioti]] ===
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* ''[[Escherichia coli]]'' - uno degli organismi unicellulari più studiati e più frequenti nell'intestino degli [[eucarioti]] superiori (ed in particolare di uccelli e mammiferi.
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* ''[[Bacillus subtilis]]'' - un batterio del suolo, ampiamente studiato per la sua produzione di [[spore]].
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* ''[[Mycoplasma genitalium]]'' - un batterio parassita che vive nel tratto genitale e respiratorio dell'organismo umano.
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* ''[[Vibrio fischeri]]'' - organismo che vive in [[simbiosi]] con il calamaro gigante delle Hawaii ''([[Euprymna scolopes]])'' poiché in grado di produrre la [[bioluminescenza]] necessaria al mollusco per illuminare l'ambiente circostante.
* ''[[Synechocystis]]'' - un [[cianobatteri]]o ampiamente usato nello studio della [[fotosintesi]].
* ''[[Synechocystis]]'' - un [[cianobatteri]]o ampiamente usato nello studio della [[fotosintesi]].
* ''[[Pseudomonas fluorescens]]'' - un batterio del terreno in grado di diversificarsi velocemente in differenti [[linea cellulare|linee cellulari]].
* ''[[Pseudomonas fluorescens]]'' - un batterio del terreno in grado di diversificarsi velocemente in differenti [[linea cellulare|linee cellulari]].

Versione delle 21:28, 20 nov 2010

Caenorhabditis elegans, un tipico organismo modello eucariote.

Un organismo modello è una specie estensivamente studiata per comprendere particolari fenomeni biologici, in base al presupposto che le acquisizioni fatte sull'organismo modello possano fornire indicazioni sugli altri organismi. Ciò è possibile grazie al fatto che i principi biologici fondamentali, come le vie metaboliche, di regolazione e di sviluppo, e i geni che le codificano, si mantengono attraverso l'evoluzione.

Il primo organismo modello impiegato in esperimenti rigorosi per la comprensione dell'ereditarietà è stato il Pisum sativum[1] di Gregor Mendel.[2][3] Il pisello da orto infatti risponde a specifiche esigenze di incrocio controllato, rapido passo generazionale, prole numerosa, caratteri fenotipici alternativi e disponibilità di numerose varietà commerciali. Queste caratteristiche lo resero ottimale per un approccio ai problemi della ereditarietà di tipo quantitativo e statistico.

Spesso, gli organismi modello vengono scelti in base alla loro capacità di essere adattabili a manipolazioni sperimentali. Di solito vengono preferite le seguenti caratteristiche: breve ciclo cellulare, tecniche per manipolazione genetica (ceppi inbred, linee di cellule staminali, e sistemi di transfezione). A volte, il riarrangiamento genetico favorisce il sequenziamento del genoma dell'organismo modello, per esempio, perché è molto compatto o per avere scarsa quantità di DNA non codificante, il cosiddetto "DNA spazzatura" (junk DNA).

Esistono numerosi organismi modello. Il primo organismo modello per la biologia molecolare probabilmente è stato il batterio E.coli, comunemente presente nel sistema digerente umano (e di solito ha attività benefica -- il pericoloso ceppo Escherichia coli O157:H7 è raro). Viene utilizzato anche nello studio di molti batteriofagi, specialmente il fago lambda.

Negli eucarioti sono stati studiati approfonditamente alcuni lieviti, specialmente il Saccharomyces cerevisiae (lievito della birra), soprattutto perché sono facili da gestire. Il ciclo cellulare in un lievito è molto simile al ciclo cellulare negli umani ed è regolato da proteine omologhe. È stato studiato anche il moscerino della frutta Drosophila melanogaster, sempre perché è facile da gestire per essere un organismo multicellulare. Il verme Caenorhabditis elegans è stato studiato perché ha stadi di sviluppo estremamente definiti ed è possibile, quindi, rivelare rapidamente delle anormalità.

Quando i ricercatori cercano un organismo da usare nei loro studi, prendono in considerazione parecchie caratteristiche. Le più comuni sono le dimensioni, il tempo di generazione, l'accessibilità, la manipolazione, la genetica, la conservazione dei meccanismi e un potenziale beneficio economico. Con la diffusione della biologia molecolare comparata, i ricercatori hanno cercato organismi modello che rappresentassero diverse tipologie di vita.

Principali organismi modello

Virus

Procarioti

E. coli


Eucarioti unicellulari

File:Budding yeast tomography.jpg
Saccharomyces cerevisiae


Eucarioti pluricellulari

Piante

Arabidopsis thaliana

Funghi

Invertebrati

Drosophila melanogaster

Vertebrati

Mus musculus
  • Mus musculus - il topo, modello animale più utilizzato nella ricerca biomedica. Ne esistono numerose linee inbred: alcune sono state selezionate per mostrare particolari tratti, spesso di interesse medico, come il peso corporeo, la muscolatura, l'obesità.
  • Cavia porcellus - la cavia, usata inizialmente da Robert Koch e altri batteriologi, è diventata un sinonimo di "animale di laboratorio", per quanto oggi non sia più molto usata dalla ricerca.
  • Rattus norvegicus - il ratto, ampiamente usato come modello animale in tossicologia; molto utile come modello neurologico e come fonte di colture primarie.
  • Sigmodon hispidus
  • Criceto
  • Sus - il maiale, modello animale utilizzato per studi pre-clinici di patologie come le retinopatie. Una probabile applicazione futura è quella di modello per gene therapy.
  • Canis lupus familiaris - importante modello dei sistemi respiratorio e cardiovascolare.
  • Xenopus laevis - un rospo africano, anch'esso molto usato in studi di biologia evolutiva dello sviluppo, soprattutto a causa delle dimensioni ampie delle sue cellule uovo.
  • Takifugu rubipres - noto come pesce palla, ha un genoma molto compatto, con poco junk DNA.
  • Brachydanio rerio - conosciuto come Zebrafish, è un pesce d'acqua dolce molto usato negli acquari. Il suo corpo trasparente, permette una agevole osservazione degli organi interni e, soprattutto, dello sviluppo del sistema cardiovascolare. È anche usato in studi di tossicologia e nella individuazione della funzione di singoli geni.
  • Oryzias latipes - un altro pesce, noto come medaka. Utilizzato anch'esso come modello di sviluppo, soprattutto dell'occhio, ha il vantaggio di essere più resistente di Zebrafish.
  • Gallus gallus - Il pollo è particolarmente impiegato negli studi sullo sviluppo embrionale, in quanto facilmente maneggiabile e a rapido sviluppo.
  • Coturnix coturnix - La quaglia viene utilizzata in esperimenti di embriologia perché presenta cellule colorate che permettono di utilizzarle in esperimenti di trapianto sul pollo.

Bibliografia

Voci correlate

Modello animale

Collegamenti esterni

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